本發(fā)明涉及重離子水處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法。
背景技術(shù):
花生是我國經(jīng)濟(jì)作物中重要的一種,尤其作為油料作物廣泛地分布在我國的北方。大量的花生仁作為油料資源使用后,而花生殼和花生秸稈等作為廢棄物,只有少部分用于飼料或者燃料等,因此,作為一種生物質(zhì)資源應(yīng)該進(jìn)一步提高其利用價(jià)值。從目前我國對花生殼的利用情況來看,很多科學(xué)工作者認(rèn)識到了花生殼的價(jià)值,但是距離實(shí)際應(yīng)用,還有很遠(yuǎn)的路程。
為了減少花生殼農(nóng)業(yè)廢料作為農(nóng)業(yè)廢料被燒掉或白白扔掉,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,有人利用花生殼吸附重金屬離子,比如汞等,有人對花生殼進(jìn)一步改性,通過物理和化學(xué)的方法,對話花生殼進(jìn)行處理,利用花生殼纖維結(jié)構(gòu),對離子有更強(qiáng)的吸附能力,對含有各種重金屬離子的水進(jìn)行處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,其可以有效去除水分中的銅離子。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:
a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡;
b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提取;
c、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離;
d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀;
e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述步驟c還包括:
用漏斗進(jìn)行過濾,將濾渣再次加入提取溶液,進(jìn)行第二次提取。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿為三口燒瓶。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述步驟a中,花生殼與提取溶液的料液比為1g/30ml~1g/10ml;
所述提取溶液是濃度為0.001m的naoh溶液。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述步驟c中的第二次提取所采用的提取溶液的量和濃度和步驟a中的提取溶液相同。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述步驟b中的加熱溫度為60-100度,加熱時(shí)間為20min-240min。
根據(jù)本發(fā)明的利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,所述步驟d中控制ph為7.5-12.5。
本發(fā)明提供了一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡;b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提?。籧、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離;d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀;e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。借此,本發(fā)明利用廢棄農(nóng)用物資,應(yīng)用于廢水處理,可以高選擇性地去除水中銅離子,比花生殼單純吸附特異性強(qiáng),降低了水處理的成本,提高了花生殼的利用價(jià)值。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的木犀草素結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的圣草酚結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明的5,7-二羥基色原酮結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
發(fā)明人在對花生殼主要有效成分研究的基礎(chǔ)上,充分利用花生殼有效成分里面的黃酮類化合物,利用提取物中含有大量黃酮類化合物,其結(jié)構(gòu)含有大量羥基和羰基等特點(diǎn)。比如花生殼提取物中黃酮類物質(zhì)有木犀草素(如圖1)、圣草酚(如圖2)及5,7-二羥基色原酮(如圖3),而大量重金屬離子原子外層都有許多3d層多個(gè)電子,容易與一些配體形成配合物。銅離子cu2+離子的外層電子構(gòu)型為3s23p63d9,可以形成的配位數(shù)有2,4,5和6.2和5少見,主要是4和6.
因此,利用含有羰基和羥基的黃酮類化合物與銅離子容易形成配合物的特點(diǎn),把提取物用于從含有銅離子的水中分離銅離子的工作,開發(fā)一種利用花生殼提取物分離水中銅離子的方法。該方法簡單,分離效果優(yōu)異,可用于含有大量銅離子的廢水處理工作和工業(yè)用水中降低銅離子等領(lǐng)域。
具體的,本發(fā)明提供一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:
a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡。
該步驟中,浸泡時(shí)間控制在1-48小時(shí),浸泡溶液可以選擇碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉及氫氧化鉀等,浸泡溶液的ph值在8-12之間,浸泡的固液比1g/30ml~1g/10ml。
b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提取。該步驟中,器皿采用的為三口燒杯,且加熱溫度控制在60-100度,加熱時(shí)間20min-240min。
c、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離。
該步驟中,可以進(jìn)行二次提取,比如用漏斗進(jìn)行過濾,將濾渣再次加入提取溶液,進(jìn)行第二次提取,以提高提取率。
d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀。該步驟中控制堿性ph值為7.5-12.5。與銅離子摩爾比,為1/1-4/1,換算成溶液體積比0.1/1-0.5/1。
e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。該步驟中,固液分離,采用過濾或者離心分離。
由于花生殼價(jià)格低廉,不用進(jìn)行干燥粉碎,直接提取。本發(fā)明簡化提取操作過程,降低提取成本,使提取過程更易操作。且花生殼在產(chǎn)地就地取材,節(jié)省運(yùn)費(fèi),降低成本。堿液的選擇種類繁多,來源廣泛,對設(shè)備的要求不高,節(jié)約能源。水處理步驟簡單,也降低了處理成本,并且可以獲得銅配合物。
本發(fā)明一實(shí)施例中,利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:
a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡。
該步驟中,浸泡時(shí)間1小時(shí),浸泡溶液為氫氧化鈉,浸泡溶液的ph值在為8,浸泡的固液比1g/30ml。
b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提取。該步驟中,器皿采用的為三口燒杯,且加熱溫度控制在60度,加熱時(shí)間20min。
c、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離。
該步驟中,可以進(jìn)行二次提取,比如用漏斗進(jìn)行過濾,將濾渣再次加入提取溶液,進(jìn)行第二次提取,以提高提取率。
d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀。該步驟中控制堿性ph值為7.5。與銅離子摩爾比,為1/1,換算成溶液體積比0.1/1。
e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。該步驟中,固液分離,采用過濾或者離心分離。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中,利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:
a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡。
該步驟中,浸泡時(shí)間控制在48小時(shí),浸泡溶液選擇氫氧化鈉溶液,浸泡溶液的ph為12,浸泡的固液比1g/10ml。
b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提取。該步驟中,器皿采用的為三口燒杯,且加熱溫度控制在100度,加熱時(shí)間240min。
c、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離。
該步驟中,可以進(jìn)行二次提取,比如用漏斗進(jìn)行過濾,將濾渣再次加入提取溶液,進(jìn)行第二次提取,以提高提取率。
d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀。該步驟中控制堿性ph值為12.5。與銅離子摩爾比,為4/1,換算成溶液體積比0.5/1。
e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。該步驟中,固液分離,采用過濾或者離心分離。
由于花生殼價(jià)格低廉,不用進(jìn)行干燥粉碎,直接提取。本發(fā)明簡化提取操作過程,降低提取成本,使提取過程更易操作。且花生殼在產(chǎn)地就地取材,節(jié)省運(yùn)費(fèi),降低成本。堿液的選擇種類繁多,來源廣泛,對設(shè)備的要求不高,節(jié)約能源。水處理步驟簡單,也降低了處理成本,并且可以獲得銅配合物
本發(fā)明的一具體應(yīng)用中,包括如下步驟:
(1)取30g花生殼進(jìn)行清洗,洗干凈后的花生殼用500ml的0.001m的naoh溶液浸泡1小時(shí);
(2)步驟(1)得到的混合物加入帶有機(jī)械攪拌和冷凝管的三口燒瓶,加熱回流提取2小時(shí),然后用布氏漏斗進(jìn)行過濾,分離固體花生殼殘?jiān)吞崛∫?
上述殘?jiān)尤胪瑯訚舛群腕w積的naoh溶液再次提取2小時(shí),獲得提取液,與第一次提取液合并。
(3)步驟(2)得到的1000ml提取液進(jìn)行冷卻,調(diào)整ph值,然后取100ml提取液加入1000mg/l的銅離子的1l溶液中,進(jìn)行攪拌,1小時(shí)后,靜置30min。溶液中出現(xiàn)絮狀沉淀物質(zhì)。
(4)用布氏漏斗過濾步驟(3)得到的溶液,濾除沉淀物質(zhì),溶液中的銅離子濃度降為1mg/l。
本發(fā)明可以有效地去除了溶液中的銅離子,并獲得黃酮類化合物與銅離子的絡(luò)合物。
綜上所述,本發(fā)明提供了一種利用花生殼提取物分離水中銅鹽的方法,包括如下步驟:a、挑選無發(fā)霉的花生殼,用清水洗滌去除表面污垢,放入提取溶液中浸泡;b、取浸泡后的物料,置入帶有機(jī)械攪拌和球形冷凝管的器皿中,并置于加熱器中加熱回流提??;c、回流提取結(jié)束后,把花生殼粉末與提取溶液進(jìn)行固液分離;d、將花生殼提取液調(diào)節(jié)ph值至堿性,按一定比例加入到含有銅離子的水溶液中,并調(diào)節(jié)ph值,進(jìn)行攪拌,然后靜置,獲得絮狀沉淀;e、通過固液分離,取出沉淀,獲得含銅離子濃度低的水。借此,本發(fā)明利用廢棄農(nóng)用物資,應(yīng)用于廢水處理,可以高選擇性地去除水中銅離子,比花生殼單純吸附特異性強(qiáng),降低了水處理的成本,提高了花生殼的利用價(jià)值。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。